Сварка латуни электродом. Ч.1 Ручная дуговая сварка латуни металлическим электродом

Сварка латуни электродами из металла получает всё большую
популярность и распространение, т.к. обеспечивается достаточно высокое качество
сварки.

Подготовка латунных изделий под сварку металлическими электродами

При подготовке латунных листов под сварку, сварные кромки необходимо тщательно
зачистить не только по торцу, но и на расстоянии 15-20мм от будущего сварного
шва.

Подготовка сварных кромок должна обеспечивать провар по все толщине при минимальном
раскрытии сварных кромок. В случае если свариваемая толщина составляет меньше
3мм, ручную дуговую сварку не применяют. При сваривании латунных изделий большей
толщины, сварку выполняют с технологическими зазорами, величина которых составляет
0,5-3,5 мм.

Зазор между свариваемыми деталями зависит от толщины свариваемых кромок, от
характера сварного шва и от наличия подкладок. Например, при стыковом соединении
латуни, толщиной 3-4мм, разделка сварных кромок не требуется и для провара достаточная
величина зазора составляет 0,5мм, как для односторонней сварки, так и для двухсторонней.
Двухсторонний шов рекомендуется выполнять в случае, когда сварка производится
"на весу", для обеспечения полного провара по всей толщине свариваемых
кромок.

При толщине свариваемого металла s=5мм, рекомендуемый зазор составляет 1мм
при сварке "на весу". Если же сварка
металла выполняется на специальных подкладках с формирующими канавками,
то допускается зазор до 2мм.

При сварке
латуни с толщиной, превышающей 5мм, рекомендуется выполнять V-образную разделку
сварных кромок с суммарным углом раскрытия 60°. Сварку необходимо вести на подкладках.
Допустимые зазоры составляют 2мм при s=6-7мм, 2,5мм при s=8-10мм и 3мм при s=11-20мм.
По возможности, сварку латуни электродами рекомендуется выполнять в зажимных
приспособлениях. Такой приём позволяет избежать больших деформаций свариваемой
конструкции.

Марки металлических электродов для сварки латуни и защитные
покрытия для них

При сварке обычных марок латуни рекомендуется выбирать электроды со стержнями,
состоящими из легированных марок латуни ЛК80-3, ЛМц59-02, или из бронзы Бр.
КМц-3-1. Возможно применения стержней из латуни ЛМцЖ59-1-1, если не требуется
высокой коррозионной стойкости.

Для сварки латуни легированных марок применяют электроды с таким же составом,
как и свариваемые детали. Допускается, также, применять медные электроды марок
М2, М3 и аналогичные им. Однако при их использовании повышается вязкость сварного
соединения, а механическая прочность уменьшается.

При содержании свинца в составе латуни, процесс сварки затрудняется. Свинец
не растворяется в меди и скапливается вокруг зёрен сплава и способствует образованию
дефектов
в сварном шве (имеется ввиду образование
холодных трещин, или же горячих
трещин при сварке).
Для сварки латуни, содержащей в своём составе свинец, рекомендуется применять
проволоку или электроды со стержнями из бронзы Бр.ОС5-25 или Бр.ОНФ8-1,5-0,3

Диаметр электродов выбирается равный толщине свариваемого металла, если эта
толщина не превышает 8мм. При свариваемой толщине s больше 8мм, диаметр электрода
определяется по формуле: d=s-1, мм. При этом, диаметр электрода не может превышать
10мм.

Рекомендуемые покрытия для электродов при сварке латунных изделий

При сварке латуни электродами без покрытий электрическая дуга нестабильна,
как при переменном, так и при постоянном токе любой полярности. Для устранения
этой проблемы применяют специальные покрытия, которые кроме всего прочего, способствуют
стабилизации сварочной дуги. Наиболее распространённые марки электродов и составы
покрытия для них приведены в таблице:

Компоненты Химический состав, %
№1
ОБ5
№2
БЛ-1
№3
ЗТ
№4
КМП**
№5 №6 №7
1-ый слой 2-ой слой
Бура плавленная 20
Бихромат калия 7
Бентонит 2,0 8
Ферромарганец 75 10 17 15
Фторид натрия 9
Плавиковый шпат 7,5 32 17 30
Меднокремнистая лигатура* 26
Графит 4,5 16 16
Хлорид натрия 12,5 15
Алюминий (порошок) 2,0 2,5
Мрамор 22
Ферросилиций 32 26
Полевой шпат 9
Тринатрий фосфат 10
Марганцевая руда 17,5 26 30
Титановый концентрат 30 30
Хромокислый калий 5
Криолит 35
Хлорид калия 50
Древесный уголь 2,5
Мел 20
Сернокислый калий 5
Борный шлак 75
Жидкое стекло 35% от суммы остальных компонентов 25
  *В состав лигатуры входят 25% кремния, до 3% железа,
0,5% фосфора, остальное медь
  **Компоненты замешивают на нитролаке (6%) вместо жидкого стекла

Данные покрытия показывают, примерно, одинаковое качество сварки латуни обычных
марок. Электроды с покрытием №1 рекомендованы для заварки латунных отливок марок
ЛМцС58-2-2 или ЛМц58-2. Разработано и впервые применено это покрытие на заводах
Урала.

Электроды с покрытием №2 разработаны и предложены заводом "Большевик".
Данный состав хорошо подходит в качестве флюса при сварке латуни угольными электродами.
Кроме того, эти электроды можно применять для заварки латунных отливок, имеющих
такой же состав.

Электроды №3, кроме заварки аналогичных по составу отливок, могут использоваться
для электродных стержней марок ЛК80-3 или Бр.КМц3-1 для сварки обычных марок
латуни.

Покрытия с электродов №4 могут применяться на стержнях из различных материалов
для заварки отливок. При этом, для связки компонентов не рекомендуется применять
нитролак вместо жидкого стекла.

Электроды №5 и 6 используют при сварке листовой латуни различных марок. Данное
покрытие, также, рекомендуют применять для стержней марок ЛК80-3 и Бр.КМц3-1.

Электроды №7 появились раньше, чем электроды других приведённых марок и использовались
для сварки обычных латунных листов и отливок из латуни ЛМцЖ55-3-1.

Компоненты покрытия размельчают в дробилке, просеивают через сито 900-1200
отв/см2 и замешивают на жидком стекле наподобие электродов для сварки стали.
Толщину покрытия выбирают, в зависимости от диаметра электрода:

Диаметр электрода, мм Толщина покрытия, мм
4 0,4-0,5
5 0,5-0,6
6 0,7-0,8

После нанесения покрытия электроды сушат на воздухе при комнатной температуре,
а после прокаливают при температуре 180-220°C.

Технология сварки латуни металлическими электродами

Режимы сварки латуни

Для сварки латуни вышеуказанными электродами, выбирается постоянный ток обратной
полярности, кроме электрода №3 (3Т). Для данного электрода лучшим вариантом
будет применение постоянного тока прямой полярности.

Величину сварочного тока определяют из расчёта 27-40А на миллиметр диаметра
электрода. Для электродов диаметром 7-8мм выбирают нижний предел этого значения.

Напряжение электрической дуги зависит от диаметра используемого электрода.
Обычно его величина составляет 26-30В при пульсирующей дуге. При этом угар цинка
из латунных изделий будет минимальным. Скорость сварки, при вышеуказанных режимах,
составляет не менее, чем 0,25м/мин.

Техника сварки

Дуговую сварку латуни, чаще всего, выполняют стыковыми однослойными швами.
В зависимости от толщины латуни, эти швы выполняются при наклоне изделия на
угол 10-30° относительно горизонта. Возможно сваривание многослойными швами.
При этом, каждый слой тщательно зачищают перед нанесением последующего слоя.

Сварку рекомендуют выполнять на подкладках. Тавровые и угловые соединения выполняют
с поворотом соединения на 45° ("в лодочку"). Это позволяет равномерно
и качественно проварить оба катета шва.

При сварке, электродом совершают возвратно-поступательные движения. При обрыве
дуги зажигать её необходимо на наложенном шве за кратером обрыва. Это необходимо
сделать для хорошего провара кратера. В случае, когда свариваются длинные конструкции,
применяют обратно-ступенчатый способ выполнения шва или сварка "на выход",
т.е. сварной шов выполняют, начиная с середины соединения, в разные стороны.
Заварка латунных отливок выполняется так же, как и сварка отливок из бронзы.

Качество сварки латунных изделий металлическими электродами

Ручная сварка латуни используется в судостроении и изготовлении приборов для
химической промышленности, а также, для листовых конструкций различного назначения.
Но, в случае серийного производства, ручная сварка вытесняется более производительными
видами
сварки: полуавтоматической и автоматической
сваркой латуни.

Прочность сварного соединения латунных изделий зависит от свариваемой толщины.
Наибольшая прочность получается при свариваемой толщине 4-6мм. При этом, прочность
сварного соединения может быть равна прочности основного металла в том случае,
если сварка выполнялась проволокой, легированной кремнием.

При большой толщине свариваемой латуни прочность шва снижена на 10-20% относительно
прочности основного металла. Связано это с уменьшением скорости сварки.

Рекомендуем ознакомиться с продолжением данной статьи: Сварка
латуни электродами. Ч.2 Сварка латуни угольным электродом.


Источник

Author: serj